Состояние и перспективы детонационного напыления покрытий
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Тульский государственный университет
Кафедра оборудования и технологии сварочного и литейного производства
Контрольно-курсовая работа
по дисциплине Специальные методы соединения материалов
на тему:
Состояние и перспективы детонационного
напыления покрытий
Выполнил:
студент гр. 630621Иванцов О.В.
Руководитель:
канд.техн.наук, доц.Татаринов Е.А.
Тула 2006
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Введение - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3
1. Теоретические основы детонационного напыления - - - - - - - - - - - - - - - - 4
1.1. Сущность метода - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4
1.2. Технологические особенности детонационного напыления - - - - 10
1.2.1. Тепловые процессы - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10
1.2.2. Температура контакта - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15
1.2.3. Давление при ударе - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20
1.3. Физико-химические основы детонационного напыления - - - - - - 25
2. Установки для детонационно-газового напыления - - - - - - - - - - - - - - - - 33
3. Перспективы детонационно-газового напыления - - - - - - - - - - - - - - - - - 42
3.1. Достоинства и недостатки детонационно-газового напыления - - 42
3.2. Оценка перспективы развития метода - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 44
Заключение - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 48
Список используемой литературы - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 49
В В Е Д Е Н И Е
Под детонацией понимают процесс химического превращения взрывчатого вещества при распространении по нему детонационной волны с максимально возможной скоростью, превышающей скорость звука в этой среде.
При детонационно-газовом напылении покрытий используют специфический источник нагрева, распыления и ускорения напыляемых частиц. Источник представляет собой высокоскоростной поток газовой смеси, образующейся в результате направленного взрыва, обусловленного детонацией. Для этого заданное количество газовой смеси способной детонировать, подают в камеру зажигания и ствол установки.
Протекание детонационного взрыва и теплофизические параметры продуктов реакции легко регулируются введением в состав горючей смеси различных технологических добавок. Наиболее часто используют азот, аргон и др. Технологические газовые добавки выполняют и другие функции. В частности, запирают каналы рабочих газов от действия взрыва, очищают камеру сгорания и ствол от продуктов детонации.
Скорости частиц при этом оказываются достаточно высокими,, чтобы существенно повышать их температуру в момент соударения. Приведем расчетные значения скорости холодных частиц некоторых материалов, при которых происходит их расплавление (с учетом, что кинетическая энергия при переходе в тепловую распределяется поровну между частицей и поверхностью напыления).
1. Теоретические основы детонационного напыления
1.1. Сущность метода
Отличительная особенность детонационного напыления циклический характер подачи порошка на поверхность обрабатываемой детали со скоростью, превышающей скорость звука. Циклический процесс напыления получают с помощью детонационных установок, принципиальная схема которых представлена на рис. 1.
В общем виде детонационные установки состоят из блока 4 подачи напыляющего порошка, включающего порошковый питатель и дозирующее устройство; блока 2, служащего для образования требуемых газовых смесей и заполнения ими ствола детонационной установки с заданной скоростью; блока под-жига 3 и воспламенителя 2, предназначенных для инициирования взрыва рабочей смеси; ствола 5, представляющего собой трубу диаметром 20 - 50 мм, длиной 1 - 2,5 м и предназначенного для направленного распространения взрывной волны в сторону открытого конца ствола.
Принцип действия установки состоит в следующем. Из блока 1 газовая смесь подается в ствол 5. Одновременно из порошкового питателя через дозирующее устройство (блок 4) заданными порциями вдувают газом азотом или воздухом мелкодисперсный порошок в газовую смесь непосредственно перед ее зажиганием, затем воспламенителем 2 поджигают газовую смесь. В результате воспламенения и перемещения по каналу горючей смеси происходит ее взрыв с выделением значительного количества теплоты и образованием детонационной волны, которая ускоряет и переносит через ствол на поверхность детали 6 напыляемые частицы 7 со скоростью, определяемой геометрией ствола и составом газа.
Процесс формирования покрытий детонационным напылением сложный и недостаточно изучен. Во многом он сходен с процессом плазменного напыления. Сходство заключается в том, что сцепление частиц с подложкой и между собой может происходить в расплавленном, оплавленном и твердом состояниях. Прочность сцепления обеспечивается главным образом за счет напыления расплавленными и оплавленными частицами, которые растекаются и кристаллизуются на поверхности подложки за счет химического взаимодействия. В то же время детонационный процесс напыления в отличие от непрерывного плазменного является цикличным, сообщающим частицам порошка более высокие скорости, что определяет особенности механизма формирования покрытий.
При детонационном н